(57)【要約】      （修正有）【課題】天候による膨張量が吸収可能な太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】太陽電池パネルユニット２と１又は複数の剛体からなるフレームユニット３との所定の周辺領域における接合箇所は、太陽電池パネルユニット２の矩形の１辺につき剛体あたり、太陽電池パネルユニット２の平板部２ｂにおいては１箇所以下であり、かつ太陽電池パネルユニット２の対向部においては１箇所以下とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池素子を内部に有し、平面状の平板部と前記平板部に対向する対向部とその周縁に位置する端面を有する矩形状の太陽電池パネルユニットと、
線膨張係数が前記平板部を構成する脆性基材と相違する剛体であり、かつ、前記太陽電池パネルユニットを支持する１又は複数からなるフレームユニットと、
前記太陽電池パネルユニットと前記フレームユニットとを接合する接合部を備える太陽電池モジュールであって、
前記端面を含む周縁領域に位置する前記接合部の個数は、前記太陽電池パネルユニットの矩形の１辺につき前記剛体あたり、前記平板部においては１箇所以下であり、かつ前記対向部においては１箇所以下である事を特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池パネルユニットは、前記太陽電池素子を前記脆性基材で挟み込んだ積層構造で構成され、また、前記平板部と前記対向部の間は前記太陽電池素子を封止する封止剤が充填されており、
更に、前記端面を保護するカバー部を有する事を特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項３】
請求項２に記載の太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池パネルユニットの角部において隣接するカバー部には空隙が存在し、前記カバー部と嵌合可能なコーナ部材を有する事を特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項４】
請求項２または３に記載の太陽電池モジュールであって、
前記カバー部と前記端面との間に難燃性の緩衝材が存在する事を特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の太陽電池モジュールであって、
前記フレームユニットは前記太陽電池素子の受光面の逆側方向から前記太陽電池パネルユニットを支持すること特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項６】
請求項１に記載の太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池パネルユニットは、前記太陽電池素子を前記脆性基材で挟み込んだ積層構造で構成され、また、前記平板部と前記対向部の間は前記太陽電池素子を封止する封止剤が充填されており、
前記フレームユニットは、外形が前記太陽電池パネルユニットと略同形状であって、前記太陽電池パネルユニットの前記平板部側に位置する第１フレーム部と、外形が前記太陽電池パネルユニットと略同形状であって、前記太陽電池パネルユニットの前記対向部側に位置する第２フレーム部の複数の前記剛体からなり、
前記第１フレーム部と第２フレーム部を架橋する難燃性の接着テープを用いて前記端面を保護すること特徴とする太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光エネルギーを電気エネルギーに変換可能な太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽電池に関する技術が地球環境問題の解決手段の１つとして注目を集めている。この事から、太陽電池モジュールは住宅から工業施設に至るまで幅広く取付けられている。
【０００３】
太陽電池は太陽エネルギーを利用するものであるため、一般的に太陽電池モジュールは屋外に設置される。従って、気温などの変化によって熱膨張が生じた場合に破損等が生じない様、設計されている。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載の太陽電池モジュールはパネルを支える固定部材を弾性構造とし、パネルが熱により膨張した場合であっても固定部材の撓みにより膨張分を吸収するためパネルに応力が極度にかかり破損することは少ない。
【０００５】
また、特許文献２に記載の太陽電池モジュールはパネルの周囲を枠フレームで覆っている。この枠フレームに適当な隙間を設けることで、この隙間が膨張分を吸収している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２６１１８０号公報
【特許文献２】特開２００７−１８０３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、近年、住宅用太陽光発電導入支援対策費補助金に対する交付規定が見直された。これにより補助を受ける事業者は、所定の認証試験を受けなければならず、従来にはない認証基準を満たした太陽電池モジュールが求められている。
【０００８】
具体的には、日本工業規格（ＪＩＳ  Ｃ  ８９９２−２）やＩＥＣ６１７３０−２に定める火炎伝播試験に合格しなければならない。これらの試験は火種を直接太陽電池モジュールにさらすよう規定されている。また、試験の結果、燃焼または赤熱状態の火種が試験体から吹き飛ばされる又は試験体上に落下する現象があってはならない旨が規定されている。
【０００９】
ここで、従来の太陽電池モジュールを用いて試験を行うと火種があたる箇所で破損が確認できる。理由は、試験中に太陽電池モジュールが熱せられると、フレーム部の一部が大きく撓むためであると考えられる。つまり、従来の太陽電池モジュールは剛性を高める一体物であるか、もしくは、分割されていてもネジ固定されている。一方、火災伝播試験は火種を直接太陽電池モジュールにあてるため、火種があたる部分は温度がたかくなり、逆に当らない部分は温度が低い。
【００１０】
かかる状況のものと火災伝播試験を行えば、フレーム部の内、火種があたる部分は膨張しようとする一方、火種が当らない部分は、それほど膨張しない。しかし、フレームは一定の剛性があるため、たとえば、枠形状の内、一辺に火種が当たると、その部分は、弓状に変形してしまうのである。
【００１１】
従って、従来技術では天候による膨張量が吸収可能なように設計されているものの、その膨張量を超えた変形が生じると太陽電池モジュールが破損してしまう。また、天候による膨張量以上のクリアランスが生じるように設計した場合であっても、従来の方法では吸収できる量に限界があり、例えば、想定を超える気温の変化や新しい規格が出来た場合には必ずしも対応できるとはいえない。
【００１２】
ところで、太陽電池パネルは、性質の異なる２種類の半導体を重ねあわせて電気エネルギーを生成する太陽電池セルと、太陽電池セルを保護するため上下にガラスが積層した構造を有する。加えて、太陽電池セルを封止すべく、太陽電池セルとガラスの間を、封止樹脂が充填されている。封止樹脂としては、例えば、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）が使われている。更に、枠フレームを太陽電池パネルの周縁に設けて、端面からの封止樹脂の漏れを防止している。このように、太陽電池パネルは先述の熱膨張による破損の防止だけでなく、太陽光パネルの端面からの封止樹脂が漏れ出さないよう考慮しなければならない。
【００１３】
更に、太陽電池パネルは所定の強度を有することが必要である。国際規格であるＩＥＣ規格（ＩＥＣ６１２１５）には太陽電池の機械的試験として前面と背面に２４００［Ｐａ］の荷重をかけても破損がないよう定められているからである。
【００１４】
以上の事情に鑑み、本発明は、一般的な気温の変化以上が生じた場合にも破損が生じる事がない太陽電池モジュールを提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の請求項１にかかる太陽電池モジュールは、太陽電池素子を内部に有し、平面状の平板部と前記平板部に対向する対向部とその周縁に位置する端面を有する矩形状の太陽電池パネルユニットと、線膨張係数が前記平板部を構成する脆性基材と相違する剛体であり、かつ、前記太陽電池パネルユニットを支持する１又は複数からなるフレームユニットと、前記太陽電池パネルユニットと前記フレームユニットとを接合する接合部を備える太陽電池モジュールであって、前記端面を含む周縁領域に位置する前記接合部の個数は、前記太陽電池パネルユニットの矩形の１辺につき前記剛体あたり、前記平板部においては１箇所以下であり、かつ前記対向部においては１箇所以下である事を特徴とする。
【００１６】
このように、太陽電池パネルユニットとフレームユニットとは所定の接合箇所における接合個数が限定されているので、熱による膨張により内部に応力が生じて破損することはない。
【００１７】
また、請求項２にかかる太陽電池モジュールは、請求項１に記載の太陽電池モジュールであって、前記太陽電池パネルユニットは、前記太陽電池素子を前記脆性基材で挟み込んだ積層構造で構成され、また、前記平板部と前記対向部の間は前記太陽電池素子を封止する封止剤が充填されており、更に、前記端面を保護するカバー部を有する事を特徴とする。
【００１８】
また、請求項３にかかる太陽電池モジュールは、請求項２に記載の太陽電池モジュールであって、前記太陽電池パネルユニットの角部において隣接するカバー部には空隙が存在し、前記カバー部と嵌合可能なコーナ部材を有する事を特徴とする。
【００１９】
また、請求項４にかかる太陽電池モジュールは、請求項２または３に記載の太陽電池モジュールであって、前記カバー部と前記端面との間に難燃性の緩衝材が存在する事を特徴とする。
【００２０】
また、請求項５にかかる太陽電池モジュールは、請求項１〜４のいずれかに記載の太陽電池モジュールであって、前記フレームユニットは前記太陽電池素子の受光面の逆側方向から前記太陽電池パネルユニットを支持すること特徴とする。
【００２１】
また、請求項６にかかる太陽電池モジュールは、請求項１に記載の太陽電池モジュールであって、前記太陽電池パネルユニットは、前記太陽電池素子を前記脆性基材で挟み込んだ積層構造で構成され、また、前記平板部と前記対向部の間は前記太陽電池素子を封止する封止剤が充填されており、前記フレームユニットは、外形が前記太陽電池パネルユニットと略同形状であって、前記太陽電池パネルユニットの前記平板部側に位置する第１フレーム部と、外形が前記太陽電池パネルユニットと略同形状であって、前記太陽電池パネルユニットの前記対向部側に位置する第２フレーム部の複数の前記剛体からなり、前記第１フレーム部と第２フレーム部を架橋する難燃性の接着テープを用いて前記端面を保護すること特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
このように、本発明によれば、天候による膨張量を超えた場合であっても、太陽電池モジュール内に応力が発生することはないため、近年定められた火災試験を行った場合であっても、部品等が破損することがない。また、太陽電池パネルから封止樹脂の漏れ防止が可能である。更に、パネルに所定の加重がかかった場合であっても、破損することはない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明にかかる太陽電池モジュールの下面図である。
【図２】本発明にかかる太陽電池モジュールのＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明にかかる太陽電池モジュールの別実施例の上面図である。
【図４】本発明のかかる太陽電池モジュールの別実施例のＣ−Ｃ断面図である。
【図５ａ】本発明にかかるフレームユニットの別実施例である。
【図５ｂ】本発明にかかるフレームユニットの更に別実施例である。
【図５ｃ】本発明にかかるフレームユニットの更に別実施例である。
【図５ｄ】本発明にかかるフレームユニットの更に別実施例である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は太陽電池モジュール１の下面図であり、図２は図１中の
Ａ−Ａ断面図である。本発明にかかる太陽電池モジュール１を図１および図２を用いて説明する。なお、特に断りがない限り、図１の横方向を図の矢印方向を正とするＸ方向と、縦方向を図の矢印方向を正とするＹ方向と呼ぶ。また、図２の縦方向を図の矢印方向を正とするＺ方向と呼ぶ。また、Ｚ方向の正方向を上側と表現し、逆を下側と表現する。
【００２５】
太陽電池モジュール１は上面が平板である矩形状の太陽電池パネルユニット２と、それを支持するフレームユニット３により構成されている。また、太陽電池パネルユニット２とフレームユニット３は接合部４により接合されている。この太陽電池パネルユニット２は、およそ、Ｘ方向に２ｍ、Ｙ方向に１ｍ、Ｚ方向に０．１ｍの直方体で、Ｚ方向の上側に平板である平板部２ｂとこれに対向する位置に対向部２ｄとその周縁に端面２ａを備える。このように太陽電池パネルユニット２は平面を有するため、平板部２ｂ側から、つまり、Ｚ方向の上側から入射する太陽光を多量に受光することが可能である。
【００２６】
また、本発明にかかる太陽電池モジュール１を好適に住宅の屋根や工業施設に取りつけが可能なように、取付ユニット５が設けられている。この取付ユニット５は矩形状の太陽電池パネルユニット２の周辺を保持する。なお、取付ユニット５の詳細については後述する。
【００２７】
次に、太陽電池パネルユニット２について説明する。その内部には、セルと呼ばれる太陽電池素子６が複数設けられ、受光面６ａ側から受光した太陽光などを電気エネルギーに変換している。詳細には、ｐ型とｎ型の半導体を接合した構造を有し、ｐｎ接合型のフォトダイオードで構成され、受光した光エネルギーを電子に吸収させて、そして、エネルギーを持った電子を直接的に取り出している。取り出された電気エネルギーは図示しない端子箱に集められ出力ケーブルを通じて出力される。本実施例では、１２個の太陽電池素子６を用いているが特にこれに限定されることはない。
【００２８】
また、当然の事ながら本発明にかかる太陽電池モジュール１は屋外に設置される事が多く、このため、風雨にさらされ埃や砂が飛んでくることがある。従って、太陽電池素子６を保護する目的でＺ方向の上下側から脆性基材に相当するカバーガラス７で挟み込まれている。そして、カバーガラス７は太陽電池パネルユニット２の平板部２ｂと対向部２ｄを構成する。言い換えれば、太陽電池素子６とカバーガラス７の積層構造を有する。なお、本実施例では太陽電池素子６はカバーガラス７を用いて上下側から挟み込んでいるが、これに限定することはない。つまり、太陽電池素子６に大量の光を供給できるよう上側は透過性の高いガラスを用いて、下側は少なくとも埃や砂の防止が可能なラミネートシートを初めとするフィルムなどを用いてもよい。
【００２９】
先述のように、太陽電池パネルユニット２の平板部２ｂおよび対向部２ｄを構成するカバーガラス７は薄板であり、その厚みは屋外に設置にも耐える事ができるよう３ｍｍである。しかし、これに限る必要はなく、近年実用化されている薄板のカバーガラスを用いても良い。また、カバーガラス７は表面に凹凸をつけた梨地模様の型板ガラスである。このように凹凸を有する理由は、光散乱機能をもたせて屋外設置時の場合であっても周囲に眩しさを感じさせないようにするためである。従って、光散乱機能が必要でない対向部２ｄ側のカバーガラス７は必ずしも梨地模様を有する必要はない。
【００３０】
先述のとおり、上下に対向するカバーガラス７によって、太陽電池素子６が挟み込まれているが、その隙間には封止剤８が充填されている。年月とともに埃や砂が太陽電池パネルユニット２に進入して太陽電池素子６が破損する事を防止している。本実施例では封止剤８として耐久性を考慮してエチレン酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）を用いているが、他に同機能を有する封止剤の使用も可能である。
【００３１】
次に、フレームユニット３について説明する。フレームユニット３は軽量かつ一定の剛性があるようにアルミニウムで出来ている。しかし、アルミニウムに限定する必要はない。また、１辺の厚みが５ｍｍとする十字型の形状であり、その十字面を用いて太陽電池パネルユニット２の対向部２ｄの平面を支持している。支持は、太陽電池素子６の受光面６ａと逆側の方向、つまり、Ｚ方向の下側からしているため、例え、上側からの所定の応力を受けた場合であっても、脆性材料であるガラスが撓んで破損することがない。本実施例では、フレームユニット３は十字型であるが、後述する他の実施形態に記載のように、これに限定されるわけない。対向部２ｄの平面を支持する事が可能であればよいことは当業者であれば理解できるであろう。
【００３２】
何度も述べたように、屋外に設置される事が多い太陽電池は気温の変化の影響を受ける。この変化は、本発明にかかる太陽電池モジュール１であっても従来の太陽電池と同様に受ける。その変化とは、アルミニウムであるフレームユニット３の線膨張係数は約２３．６［×１０−６／℃］に対して太陽電池パネルユニット２を構成するカバーガラス７は約８．５［×１０−６／℃］と相違し、気温が上昇すればフレームユニット３はガラスに比して膨張量が多くなることがあげられる。ところで、本発明にかかる太陽電池モジュール１は太陽電池パネル２をフレームユニット３により支持されているだけでなく、フレームユニット３が太陽電池パネルユニット２を支持する全面にわたり接合部４で両面テープ９を用いて接合されている。両面テープ９を用いている理由は、一般的に、例え、フレームユニット５の膨張により太陽電池パネルユニット２に対して剪断応力が生じた場合であっても両面テープ９の基材が歪むため、ネジや接着剤を用いて固定した場合に比べて、太陽電池パネルユニット２に加わる応力が小さくなるからである。従って、歪量の許容値が、多くなるように基材の厚みは厚いほうが好ましく、本実施例では、基材を含めた両面テープ９の厚さは２ｍｍである。なお、両面テープ９に使用する接着剤は特に限定はなく、耐久性や接着性を考慮して用いる事ができる。
【００３３】
話を戻して、太陽電池パネルユニット２とフレームユニット３の接合について詳細に説明する。フレームユニット３は太陽電池パネルユニット２を支持する全面を両面テープ９で接合されていることは先に述べたとおりである。また、フレームユニット３は物理的に１つの剛体から構成され、十字型となっている十字面を支持面としている。従って、太陽電池パネルユニット２の周縁領域２ｃにおいて、矩形形状の太陽電池パネルユニット２の１辺につき１つの剛性あたり、太陽電池パネルユニット２とフレームユニット３の接合部４は平板部２ｂには存在しない。一方、対向部２ｄには１箇所存在することとなる。このように、所定の箇所に接合部４は２箇所以上存在しないため、たとえ、太陽電池モジュール１が熱により膨張した場合であっても、強度において勝るフレームユニット２が大きく膨張した結果、太陽電池パネルユニット２を拘束してカバーガラス７をはじめ太陽電池パネルユニット２の部品の破損につながることはない。逆に、２箇所の接合部が存在すると、熱による膨張が生じた場合、膨張量が多いフレームユニット３が太陽電池パネルユニット２に応力を加える事となり、太陽電池パネルユニット２の破損が起こりうる。なお、本実施例では、太陽電池パネルユニットは４辺の矩形状であるので、各辺に１つずつの合計４つの接合部４を有する。しかしながら、接合部４は各辺に必ず１箇所が必要であるわけではない。接合部４が存在すれば、太陽電池パネルユニット２の周縁付近にＺ方向の下側から加重が加わった場合であってもフレームユニット３により撓みが少なくなり、破損の抑制が可能となる。また、フレームユニット３は物理的に１つの剛体である必要はない。詳細は後述するが、図５ｃや図５ｄのように物理的に複数の剛体であってもよい。
【００３４】
ここで、周辺領域２ｃとは、太陽電池パネルユニット２の端面２ａと平板部２ｂや対向部２ｄの周縁部の領域をいう。また、周縁部とは太陽電池パネルユニット２の端面２ａから１００ｍｍ（図１のＢ）程度の領域をいう。ところで、周知のように、ガラスはエッジ部の微少なクラックが始点となり破損する場合が多い。詳細に説明すると、ガラスのエッジには切断時や輸送時などに生じた微小なクラックが存在している事が多く、このようなガラスに応力が加わると、微小なクラック部に応力集中がおこり、破損するのである。本発明にかかる太陽電池パネルユニット２は、周辺領域２ｃの接合部４の個数を制限することで、熱による膨張が生じた場合であっても、破損の原因となる応力集中がガラスのエッジのクラックに生じにくい構造となっている。従って、太陽電池パネルユニット２の破損を好適に防止できる。なお、本実施例では、フレームユニット３は十字部の十字面で太陽電池パネルユニット２を支持および接合しており、つまり、周辺領域２ｃ以外の領域であっても太陽電池パネルユニット２の矩形の１辺につき単一の剛性あたり接合部４が１箇所以下である。かかる構成により、より一層、ガラスのエッジに応力集中がかかることはない。しかし、太陽電池モジュール１の強度的観点から周辺領域２ｃ以外においては、太陽電池パネルユニット２の１辺につき単一の剛性あたり複数の接合部４を設けても良い。
【００３５】
次に、取付ユニット５について説明する。取付ユニット５は太陽電池パネルユニット２の外枠に位置している。本実施例では、太陽電池パネルユニット２の各辺に合計４つの取付ユニット５が存在する。取付ユニット５は軽量化やコストや強度の面からアルミニウムで製作される。また、図示しないが、取付ユニット５は適切な場所に設置用穴を備えている。屋外に設置する場合はこの設置用穴を用いて設置する。なお、設置用穴が取付ユニット５に設けられている理由は、汎用性を高めるためである。詳細を説明すると、屋根に太陽電池を取り付ける場合、屋根には架台（図示せず）が固定せれ、一方、太陽電池モジュールはその架台に取り付けるのが一般的である。このように従来品と設置用穴の位置を合わせておけば、買い換えの場合であっても、従来からの架台を用いて新しい太陽電池モジュールを取り付けることができるため経済的である。しかし、これに限定される必要はなく、設置用穴を、例えば、フレームユニット３に設けてもよい。この場合、取付ユニット５はコンパクトに設計する事が可能となる。
【００３６】
更に、取付ユニット５はコの字のカバー部５ａを備える。そして、コの字部分に太陽パネルユニット２の端面２ａを挿入する。このように端面２ａを隠すことにより、端面２ａを保護している。保護が必要な理由は、先述のように、太陽電池パネルユニット２はカバーガラス７と太陽電池素子６との積層構造であり、また、太陽電池素子６を封止する封止剤８が充填された構造である。従って、端面２ａの強度は必ずしも強くはないからである。
【００３７】
また、太陽電池パネルユニット２とカバー部５ａの間には、緩衝材１０が存在し、太陽電池パネルユニット２が熱により膨張した場合であっても、過度の応力が端部に加わることを防止している。また、緩衝材１０はコノ字の内側の全面に渡り存在し、例えば、太陽電池モジュール１が何らかの原因で振動が生じた場合であっても、カバーガラス７とカバー部５ａが接触しカバーガラス７が破損することを防止している。
【００３８】
ここで、緩衝材１０はゴムをはじめ弾力性があればよく、その種類は特に規定はないが、耐候性や難燃性がある緩衝材が望ましい。耐候性は屋外に設置される場合が多いため、容易に交換出来ないからである。また、難燃性は、詳細は先述したとおり、飛び火試験などに合格した太陽電池モジュールが求められるからである。また、緩衝材１０は絶縁性が求められる。太陽電池素子６で発生した電気エネルギーの漏電を防止する必要があるからである。かかる観点から本実施例では緩衝材１０として、不燃材料、耐火物、熱膨張耐火材を備えたガラスウールを用いている。また、一部または全部をロックウール、セラミックスファイバー、テフロン（登録商標）スペーサーにしても良い。この場合も、カバー部５ａとカバーガラス７が接触してカバーガラス7が破損するのを好適に防止できる。
【００３９】
ここで、難燃性とは、太陽電池モジュールの安全適格性確認のための認証試験の試験基準に適合するよう、つまり、５分間ガスバーナの炎にさらした場合であっても、緩衝材が燃焼状態で太陽電池モジュールから落下しない特性をいう。具体的には、７００℃以上の施行温度であっても燃えない緩衝材が望ましく、更には８００℃以上、より好ましくは１０００℃以上である。
【００４０】
ところで、矩形状の太陽電池パネルユニット２の端部を覆うカバー部５ａの両端には、隣接するカバー部５ａと空隙１３を存在させ、熱によりカバー部５ａが膨張した場合であっても、お互いが押し合い、ひいては変形等がないよう一定のギャップを持たせている。また、角部にはコーナ部材１１を設けて、この空隙１３を覆い隠しているので、例え、隣接するカバー部５ａ間に隙間が存在しても内部の太陽電池パネルユニット２が露出することはない。特に、端面２ａを覆い隠し、端面を保護できる点で有効である。
【００４１】
コーナ部材１１はアルミニウムからなる１つのコーナ部材本体１１ａと弾性を有する４個のクッション材１１ｂから構成されている。このようにコーナ部材１１はクッション材１１ｂの弾性を利用しカバー部材５ａに嵌合固定されている。ここで、嵌合具合については注意しなければならない。つまり、嵌合具合が弱いと、コーナ部材１１が容易に外れてしまう一方、嵌合具合が強いと、結果的に太陽電池パネルユニット２の矩形状の１辺あたり複数箇所の拘束箇所が存在することとなるからである。この場合、熱膨張率の大きいカバー部材５ａが撓んでしまい、太陽電池パネルユニット２に応力を与える結果となり、本願発明の効果を奏することはできない事態が起こりえるからである。かかる点を考慮してクッション材１１ｂを選定し、また、嵌合具合を決定しなければならない。本実施例では、クッション材１１ｂには直径２０ｍｍで厚さ３ｍｍ程度の弾性部材を用いている。また、コーナ部材１１を取付時にはクッション材１１ｂは２ｍｍに押圧され、その弾性力を利用してコーナ部材１１を取り付けている。なお、図１ではクッション材１１ｂは２個のみの表記であるが、カバー部材５ａの裏側にも２個備えられている。なお、コーナ部材本体１１ａはアルミニウムである必要はなく、樹脂製であってもよい。
【００４２】
なお、本実施例ではフレームユニット３と取付ユニット５は結合されていないが、ネジを用いて固定させても良い。例えネジを用いて固定した場合であっても、熱に膨張により、太陽電池パネルユニット２が取付ユニット５により応力を受けて破損することはない。
【００４３】
以上説明したように、本発明にかかる太陽電池モジュール１を使用すれば、従来技術では達成できなかった熱膨張による破損を防止できるとともに、強度的に弱い太陽電池パネルユニット２の端面部を適切に保護することができる。また、平板部２ｂや対向部２ｄに外部から一定の加重が加わっても破損することはない。
【００４４】
（本発明にかかる他の実施形態）
次に図３および図４を用いて本発明の太陽電池モジュール１について他の実施形態を説明する。図３は上面図であり、図４はＣ-Ｃ断面図である。なお、図１および図２と同じ場合は同符号を付し、その説明は省略する。また、説明にあたり、図３の横方向を図の矢印方向を正とするＸ方向と、縦方向を図の矢印方向を正とするＹ方向と呼ぶ。また、図４の縦方向を図の矢印方向を正とするＺ方向と呼ぶ。また、Ｚ方向の正方向を上側と表現し、逆を下側と表現する。
【００４５】
太陽電池パネルユニット２は、上述の実施形態で述べた太陽電池パネルユニット２と同じである。
【００４６】
一方、フレームユニット３は太陽電池パネルユニット２の平板部２ｂの上側に第１フレーム部３ａと、対向部２ｄの下側に第２フレーム部３ｂで構成されている。このように、第１フレーム部３ａと第２フレーム部３ｂの２つの剛体により太陽電池パネルユニット２を支持している。
【００４７】
第１フレーム部３ａと第２フレーム部３ｂはともに、外形が太陽電池パネルユニット２と略同形状である。しかし、例えば、Ｘ、Ｙ方向に１ｍｍずつ大きな枠形状であってもよい。また、枠の厚みは５ｍｍであるが、強度や重量的観点から適宜変更が可能である。更に、本実施例では、枠の内部にはフレームを構成する部材は存在しないが、適宜、他の実施形態と同様に十字型などの補強を行うことができる。
【００４８】
また、第１フレーム部３ａと第２フレーム部３ｂは共に材質がアルミニウムであり、太陽電池パネルユニット２のカバーガラス７の材質とは相違する。
【００４９】
ここで、太陽電池パネルユニット２と第１フレーム部３ａは、両面テープ９を用いて接合部４で接合されている。ここで、両面テープ９を用いるのは、先述の理由により、接着剤やネジなどで固定する場合に比べて、部品の破損に有利だからである。つまり、両面テープの基材が所定量撓むことにより、熱による膨張が生じた場合であっても、太陽電池パネルユニット２にかかる応力を緩和できるからである。
【００５０】
太陽電池パネルユニット２と第１フレーム部３ａとは、長辺が１００ｍｍで短辺が５ｍｍの長方形の接合部４により接合されている。また、接合部４は、太陽電池パネルユニット２の端面２ａを含む周辺領域２ｃであって、かつ、平板部２ｄに存在し、また、太陽電池パネルユニット２の矩形の１辺につき単一の剛体である第１フレーム部３ａあたり１箇所存在する。かかる構成により、熱による膨張が生じ熱膨張率の高い第１フレーム部３ａが多く膨張したとしても、応力が太陽電池パネルユニット２に加わることはない。なお、周辺領域２ｃとは上述の通りである。
【００５１】
一方、太陽電池パネルユニット２と第２フレーム部３ｂとも同形状の接合部４により接合されている。この接合部４は平板部２ｂではなく対向部２ｄに存在している点で先程と相違するが、太陽電池パネルユニット２の矩形の１辺につき単一の剛体である第２フレーム部３ｂあたり接合部４は１箇所である。よって、本願発明の効果を奏することは言うまでもない。また、第２フレーム部３ｂには太陽電池モジュール１を屋根などに設置に使用する設置用穴３ｄを有しているが、その他は、第１フレーム部３ａと同様であるため、詳細は省略する。
【００５２】
また、フレームユニット３の外枠は、接着テープ１２により囲繞され、また、接着テープ１２は第１フレーム部３ａと第２フレーム部３ｂの隙間を架橋している。これにより、太陽電池パネルユニット２の周縁を保護している。
【００５３】
ここで、接着テープ１２は難燃性を有する、つまり、特殊難燃性の基材を用いたテープであるほうが望ましく、例えば、ガラスクロス難燃性テープやＰＴＦＥ製シールテープを使うことが出来る。本実施形態ではガラスクロス難燃性テープを使用している。なお、難燃性とは、先述のとおり、太陽電池モジュールの安全適格性確認のための認証試験の試験基準に適合するよう、５分間ガスバーナの炎にさらした場合であっても、緩衝材が燃焼状態で太陽電池モジュールから落下しない特性をいう。
【００５４】
（本発明にかかる他の実施形態）
図５ａ、図５ｂは本願発明にかかる太陽電池モジュール１の更に別の実施形態であり、図はそれぞれフレームユニット３のみを表記しており、フレームユニット３は単一の剛体から構成せれている。これらのフレームユニット３は図の上側から長辺と短辺が略同一の大きさの太陽電池パネルユニット２を支持し、支持面全体で両面テープを用いて結合する。本実施例でも、周辺領域２ｃに位置する接合部（図のハッティング箇所）の個数は、太陽電池パネルユニット２の矩形の１辺につき単一の剛体あたり、所定の個数以下であるので、本願発明の効果を奏することができる。
【００５５】
また、図５ｃ、図５ｄは本願発明にかかる太陽電池モジュール１の更に別の実施形態である。図はそれぞれフレームユニット３のみを表記しており、フレームユニット３は、複数の剛体から構成されている。具体的には、図５ｃのフレームユニット３は２つのＴ字状の剛体から構成され、また、図５ｄのフレームユニット３は４つの板状の剛体から構成されている。これらのフレームユニット３は図の上側から長辺と短辺が略同一の大きさの太陽電池パネルユニット２を支持し、支持面全体で両面テープを用いて結合する。本実施例でも、周辺領域２ｃに位置する接合部（図のハッティング箇所）の個数は、太陽電池パネルユニット２の矩形の１辺につき単一の剛体あたり、所定の個数以下であるので、本願発明の効果を奏することができる。なお、本実施例では、周辺領域２ｃに位置する接合部の個数は、太陽電池パネルユニット２の矩形の１辺あたり２箇所存在する場合がある。しかし、物理的に分離した剛体へ接合されているため、本願発明の効果を奏することができる。なぜなら、熱によりフレームユニット３が膨張した場合であっても、この膨張に合わせて接合部間の距離が広がろうとして太陽電池パネルユニット２へ応力が加わる事はないからである。
【００５６】
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明に係る太陽電池モジュールでは、熱膨張・収縮に伴う部品の変形や離脱を防止することが可能となる。
【符号の説明】
【００５８】
１      太陽電池モジュール
２      太陽電池パネルユニット
２ａ    端面
２ｂ    平板部
２ｃ    周縁領域
２ｄ    対向部
３      フレームユニット
３ａ    第１フレーム部
３ｂ    第２フレーム部
３ｄ    設置用穴
４      接合部
５      取付ユニット
５ａ    カバー部
６      太陽電池素子
６ａ    受光面
７      カバーガラス
８      封止剤
９      両面テープ
１０    緩衝材
１１    コーナ部材
１１ａ  コーナ部材本体
１１ｂ  クッション材
１２    接着テープ
１３    空隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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